E21B47/12—Means for transmitting measuring-signals or control signals from the well to the surface or from the surface to the well, e.g. for logging while drilling

E21B47/122—Means for transmitting measuring-signals or control signals from the well to the surface or from the surface to the well, e.g. for logging while drilling by electromagnetic energy, e.g. radio frequency

E21B47/12—Means for transmitting measuring-signals or control signals from the well to the surface or from the surface to the well, e.g. for logging while drilling

E21B47/14—Means for transmitting measuring-signals or control signals from the well to the surface or from the surface to the well, e.g. for logging while drilling using acoustic waves

E21B47/18—Means for transmitting measuring-signals or control signals from the well to the surface or from the surface to the well, e.g. for logging while drilling using acoustic waves through the well fluid, e.g. mud pressure pulse telemetry

Es ist ferner vorgesehen, daß Sensoren zum Messen von Richtungsparametern sowie der oben erwähnten Bohrlochparameter und ferner von anderen Parametern wie etwa (lediglich als Beispiel) des Formationswiderstands und der nuklearen magnetischen Resonanz, wie auch eine Stromversorgung, eine Datenverarbeitungs- und Speichereinheit und eine Bohrlochdatenübertragung oder Telemetriemöglichkeit in eine oder mehrere Kernbohrinnenrohreinheiten, in die Wand des Kernrohrs zwischen dessen Außenseite und der Längsbohrung oder oberhalb des Kernrohres in einem gesonderten Rohrabschnitt oder Gehäuse mit einer axialen Bohrung, die mit der Bohrung des Kernrohres fluchtet, eingebaut werden können. It is further contemplated that sensors for measuring directional parameters and the above-mentioned borehole parameters and also on other parameters such as (merely as an example) of the formation resistivity and nuclear magnetic resonance, as well as a power supply, a data processing and storage unit and a downhole data transmission or telemetry possibility can be incorporated into one or more Kernbohrinnenrohreinheiten, in the wall of the core barrel between its outside and the longitudinal bore or above the core pipe in a separate pipe section or housing having an axial bore aligned with the bore of the core tube.Sensoren zum Messen von Bohrparametern wie etwa (wiederum lediglich als Beispiel) Drehmoment, Drehgeschwindigkeit, Gewicht auf der Bohrkrone, Vibration und Bohrlochdruck können ebenfalls in eine oder mehrere Komponenten der Vorrichtung, vorzugsweise nahe der Bohrkrone, etwa in der Wand des Kernrohres, eingebaut werden. Sensors for measuring drilling parameters such as (again only as an example) of torque, rotational speed, weight on the drill bit, vibration, and well bore pressure can also in one or more components of the device, preferably near the drill bit, are installed approximately in the wall of the core tube.

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Ein weiterer Aspekt der Erfindung sieht ein gleichzeitiges bzw. zumindest gleichlaufendes Messen von Bohrlochparametern der Formation außerhalb des Kernrohres vor, während der gleiche oder ein anderer Bohrlochparameter des im Erbohren befindlichen Kerns bei seinem Eintreten in die Kerninnenrohreinheit gemessen wird. A further aspect of the invention provides a simultaneous, or at least equal to ongoing measurement of borehole parameters of the formation outside of the core tube, while the same or other downhole parameters of the core located in the Erbohren is measured at its entry into the core inner pipe unit.ZB können Gammastrahlen-, Widerstands-, Dichte-, Porositäts-, Schall- und/oder Messungen der nuklearen magnetischen Resonanz vorgenommen werden. For example, may be made of the nuclear magnetic resonance gamma ray, resistivity, density, porosity, sound and / or measurements.Es ist vorteilhaft, solche Messungen zu Vergleichszwecken mit Blick auf die Eigenschaften vorzunehmen, die von der äußeren Formation dargeboten werden, im Gegensatz zu denjenigen, die von dem Kern unter der kontrollierteren Umgebung des Kernrohrinnenraums und in einem extrem engen Bereich dargeboten werden. It is advantageous to perform such measurements for comparison purposes with a view to the properties that are presented by the outer formation, in contrast to those that are performed by the core under the more controlled environment of the core tube interior and in an extremely narrow range.Außerdem ist es wünschenswert, solche Kernmessungen unmittelbar nach dem Kerndurchgang durch den Hals der Kernbohrkrone vorzunehmen, wenn sich der Kern in seinem ursprünglichsten Zustand befindet und es am wenigsten wahrscheinlich ist, daß er durch Spülungsflüssigkeit zu sehr verunreinigt ist oder seine physikalische Integrität verloren hat. It is also desirable to make such core measurements immediately after the core passage through the neck of the core bit when the core is in its pristine condition and it is least likely that he is very contaminated by flushing fluid to or has lost its physical integrity.Des weiteren ist vorgesehen, daß die Ausrichtung des Kerns bestimmt wird, sowohl in einem absoluten Sinn als auch mit Bezug auf die Umgebungsformation, aus der er ausgeschnitten wird, wobei die Richtungsinstrumentierung der Vorrichtung verwendet wird. Furthermore, it is provided that the orientation of the core is determined, both in an absolute sense as well as with respect to the surrounding formation from which it is cut, the direction of the instrumentation apparatus is used.

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Außerdem ist vorgesehen, daß ein Kurzetappen-Funktelemetriesystem verwendet werden kann, um Daten über eine kurze Distanz von einer Stelle in der Kernrohrwand zur Innenrohreinheit oder umgekehrt zu übertragen; It is also envisaged that a short stages radio telemetry system can be used to transmit data over a short distance of a location in the core tube wall to the inner pipe unit, or vice versa;dies für eine anschließende Rückübertragung durch ein Ferntelemetriesystem in einer anderen Komponente der Vorrichtung oder von einer dieser Stellen an ein Ferntelemetriemodul, das in kurzem Abstand oberhalb des Kernrohres im Bohrloch angeordnet ist. this for a subsequent re-transmission by a remote telemetry system in another component of the device or from one of these locations to a remote telemetry module, which is arranged at a short distance above the core tube in the borehole.Die Daten können rückübertragen werden durch Bohrspülungsimpuls, akustische oder elektromagnetische Telemetrie oder durch einen zur Oberfläche laufenden Seilstrang. The data can be transferred back through Bohrspülungsimpuls, acoustic or electromagnetic telemetry or by a running surface for the strand of rope.Des weiteren können Daten in einem elektronischen Speicher gespeichert werden, der in der Innenrohreinheit oder der oben erwähnten mittleren Verschlußeinheit angeordnet ist und physisch zur Oberfläche anstatt einer Übertragung in im wesentlichen Echtzeit zurückgeholt werden kann. Furthermore data can be stored in an electronic memory, which is arranged in the inner pipe unit or the central shutter unit above-mentioned and physically to the surface instead of a transmission essentially real time can be brought back in.Selbstverständlich werden Daten vorzugsweise in einer Innenrohreinheit, mittleren Verschlußeinheit, einem Kernrohr oder gesonderten Gehäuse gespeichert, das der Kernbohrvorrichtung zugeordnet ist, selbst bei einer Übertragung zur Oberfläche in Echtzeit, um einen Datenverlust aufgrund schlechter Übertragung oder eines Senderausfalls zu vermeiden. Of course, data are preferably in an inner tube assembly, the middle shutter unit, a core tube or separate housing stored that is associated with the coring, even with a transmission to the surface in real time in order to avoid data loss due to poor transmission or a transmitter failure.

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Der Verfahrensaspekt der Erfindung umfaßt ein Verfahren zum Bohren, bei dem gleichzeitig Richtungs-, Formations- und wahlweise Bohrparameterdaten aufgenommen werden, bevor ein Kernbohrvorgang unternommen wird, um eine Zone oder eine Schicht von potentiellem Interesse, wie etwa eine kohlenwasserstoffproduzierende Zone, zu lokalisieren, bevor die Innenrohreinheit zur Aufnahme des Kernbohrens in Betrieb genommen wird. The method aspect of the invention comprises a method for drilling, with simultaneous directional, formation and optionally parameter data recorded before a coring is made to locate a region or a layer of potential interest, such as a hydrocarbon producing zone, before the inner tube assembly is put into operation for receiving the core drilling.In gleicher Weise ist vorgesehen, daß durch die Aufnahme solcher Daten während des Kernbohrvorgangs dem Bedienungspersonal die Möglichkeit der Feststellung gegeben wird, wann das Kernbohren zu beenden ist, so daß nicht Kernproben in einem Gestein im wesentlichen über eine Zone von potentiellem Interesse hinaus aufgenommen werden. In the same way is provided that is given by the inclusion of such data during the coring operation to the operator the possibility of determining when the core drilling is to be terminated, so that no core samples are taken in a rock substantially over an area of ​​potential interest addition.Bei der Praktizierung dieses Aspektes der Erfindung ist es natürlich wünschenswert, die aufgenommenen Daten an die Oberfläche auf Echtzeitbasis zu übertragen, insbesondere wenn in einer potentiellen Produktionszone gebohrt wird. In practicing this aspect of the invention, it is of course desirable to transmit the recorded data to the surface in real time basis, in particular when drilling in a potential production zone.

[0027] [0027]

Beim Kernbohren kann es ausreichen, die Daten für jeden kerngebohrten Abschnitt beziehungsweise für jedes kerngebohrte Intervall zu dem Zeitpunkt zu entnehmen, an dem die Innenrohreinheit mit der darin enthaltenen Kernprobe zur Oberfläche geholt wird; When the core drilling, it may be sufficient to extract the data for each core drilled section or for each core drilled interval to the time at which the inner tube assembly is retrieved with the core sample contained therein to the surface;jedoch ist es offensichtlich vorzuziehen, den Beendigungspunkt der Zone von Interesse so genau wie möglich zu lokalisieren, was bedeutet, daß eine Echtzeitdatenübertragung auch in dieser Situation vorteilhaft sein kann. but it is obvious preferable to locate the termination point of the zone of interest as accurately as possible, which means that real-time data transmission can also be advantageous in this situation.

[0028] [0028]

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung, in der mehrere Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Bohrvorrichtung schematisch veranschaulicht sind. Further features and advantages of the invention will become apparent from the following description taken in conjunction with the drawing in which several embodiments of a drilling apparatus according to the invention are illustrated schematically.In der Zeichnung zeigen: In the drawing:

[0029] [0029]

1 1einen Längsschnitt durch ein Kernrohr nach der Erfindung, a longitudinal section through a core tube according to the invention,

[0030] [0030]

2 2einen vergrößerten Längsschnitt durch das untere Ende des Kernrohres nach der Erfindung, wobei sich ein Innenrohreinheit in ihrer Stellung zum Kernbohren befindet, an enlarged longitudinal section through the lower end of the core tube according to the invention, wherein an inner tube assembly is in its position for core drilling,

[0031] [0031]

3 3einen vergrößerten Längsschnitt durch das untere Ende des Kernrohres nach der Erfindung, wobei sich eine mittlere Verschlußeinrichtung in ihrer Stellung zum Ausbohren befindet, an enlarged longitudinal section through the lower end of the core tube according to the invention, with a mean closure means is in its position for drilling,

Es ist offensichtlich notwendig, daß eine gewisse Form einer Stromversorgung It is obviously necessary that some form of power supply346 346in der Innenrohreinheit angebracht ist, um die Bohrlochdateninstrumentierung und die Datenübertragungseinrichtung mit Strom zu versorgen, und diese kann durch von Batterien (ggf. in wiederaufladbarer Ausführung) sowie von einer Bohrspülungsturbine, oder einer Kombination hiervon, wie im Stand der Technik bekannt, gebildet sein. is mounted in the inner tube assembly to provide the well data instrumentation and the data transmission device with power, and it can therefrom by batteries (optionally in the rechargeable type) as well as from a Bohrspülungsturbine, or a combination, as known in the art, be formed.Statt dessen kann der Strom durch den Seilstrang Instead, the current can through the rope line328 328zugeführt werden, jedoch ist eine solche Ausbildung weniger bevorzugt, da sie das ständige Vorhandensein des Seilstrangs are fed, but such training is less preferred because it the constant presence of the cable strand328 328im Bohrstrang während des Kernbohrens verlangt. required in the drill string during core drilling.

[0057] [0057]

Es versteht sich für den Fachmann, daß die Richtungsinstrumentierung ebenso wie zur Verwendung zum Steuern des Bohrlochverlaufes auch zum Entwickeln und Erhalten einer Aufzeichnung der Ausrichtung des Kerns während seines Schneidens benutzt werden kann (und wünschenswerterweise benutzt wird), so daß die Kerndaten mit den Daten in Beziehung gesetzt werden können, die aus der die Kernbohrvorrichtung It is understood by those skilled in the art that the direction of instrumentation can be as well as for use also used to control the wellbore path for developing and maintaining a record of the position of the core during its cutting (and is desirably used), so that the core data with the data in can be related, from which the coring300 300umgebenden Formation gewonnen werden, aus der die Kernprobe ausgeschnitten wird. from which the core sample is cut out surrounding formation are obtained.

Obgleich die Erfindung anhand bestimmter bevorzugter Ausführungsformen beschrieben worden ist, ist sie nicht auf diese beschränkt, und zahlreiche Veränderungen der dargestellten und beschriebenen Ausführungsformen können durchgeführt werden, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen, wie er durch die Ansprüche defininiert ist. Although the invention with reference to certain preferred embodiments have been described, it is not limited to this, and numerous modifications of the embodiments shown and described may be made without departing from the scope of the invention as it is defininiert by the claims.

Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Instrumentenausrüstung eine Richtungsinstrumentierung umfasst, mittels der Daten bezüglich der Position und Ausrichtung der Vorrichtung aufnehmbar sind. Device according to one of claims 1 to 9, characterized in that the instrumentation comprises instrumentation direction, can be accommodated by means of the data relating to the position and orientation of the device.

Verfahren zum Bohren einer Erdformation, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Bohrlochabschnitt in die Erdformation mit einem Bohrstrang gebohrt wird und gleichzeitig Bohrlochdaten aufgenommen werden, ohne den Bohrstrang aus dem Bohrloch zu entfernen, und dass ein zweiter Bohrlochabschnitt, der von einem Endpunkt des ersten Abschnitts ausgeht, kernbildend gebohrt wird, während gleichzeitig Bohrlochdaten aufgenommen werden. A method of drilling an earth formation, characterized in that a first borehole section is drilled into the earth formation with a drill string and at the same downhole data is recorded without removing the drill string from the wellbore, and that a second hole portion extending from an end point of the first section is drilled core forming, while drill hole data is recorded.

Verfahren zum Bohren einer Erdformation, dadurch gekennzeichnet, dass ein Bohrlochabschnitt in die Erdformation gebohrt wird, während gleichzeitig eine Formatinskernprobe entlang einer Längsachse des Abschnitts von dessen vorauslaufendem Ende erbohrt wird und gleichzeitig zumindest ein Bohrlochparameter von einer Stelle aufgenommen wird, die unmittelbar einer Stelle benachbart ist, an der die Kernprobe von der Formation getrennt wird. A method of drilling an earth formation, characterized in that a borehole section is drilled into the earth formation while at the same time a Formatinskernprobe along a longitudinal axis of the section is drilled from its expected running end and at the same time at least one downhole parameter is taken from a location that is immediately adjacent to a site at which the core sample is separated from the formation.